【正文】 是由于現實條件的制約，系統(tǒng)并沒有達到最為理想的倒車測距系統(tǒng)的要求，存在著一定的缺陷，還有改進的空間。增益調節(jié)的作用是使信號的放大倍數隨著測量距離的增加同樣呈指數規(guī)律增加，這樣可以抵消接收到的波形振幅值的變化，而加上自動增益反饋控制環(huán)節(jié)能讓接收到的回波更加穩(wěn)定。（3）由于超聲波在發(fā)出、反射到被傳感器接收其振幅會有很大的衰減，并且會呈現出指數規(guī)律。比如，前面介紹的探頭就有金屬作為外殼來降低其抗干擾的程度。所以進行系統(tǒng)設計時理所當然的的會想到使用一些抗干擾的措施。所以可以考慮在后期設計中將方波用正弦波來取代。 系統(tǒng)的改進鑒于所學知識的局限及時間方面等的原因，下面將對設計存在的一些缺點進行簡單的改進說明。 超聲波反射角的影響系統(tǒng)測距采用的是渡越時間法，其工作方式是從發(fā)射傳感器中發(fā)射出超聲波經障礙物放射后由接收傳感器獲得信號，其原理如圖 19 所示。而如果在應用中對精度的要求高，則可以嘗試軟硬件兩個方面的改進辦法，其中硬件方面可以增加一個補償電路，軟件方面可以通過改進算法來加以校正。表 3 列出了超聲波在多種不同溫度下的速度。軟件仿真的成功說明本設計達到了初步的要求。下面我們再來看看 口是否有發(fā)射信號的產生。用 Proteus 繪制好電路圖后導入程序文件（用 Keil 編譯過后的 HEX 文件） ，然后就可以執(zhí)行仿真，在仿真的時候 檢測到高電平即為返回信號獲得，由于在軟件中沒有 CX20226 模型，所以 懸空，則程序開始就認為返回信號獲得了，所以顯示了一個最小測量值 0118mm，而溫度為 26176。YN開始讀取距離值LCD 顯示 距離小于 100cm蜂鳴報警結束圖 16 報警流程圖 4 基于 PROTEUS 的軟件仿真Proteus 是一款功能強大的軟件，尤其是單片機系統(tǒng)的仿真，在設計的開發(fā)初期，用 Proteus 來仿真，以便驗證設計的可行性，并對設計的準確性做出分析。開始讀取數據補碼、原碼轉化子程序數據寫入顯示數組返回圖 14 數據轉換程序流程圖由于距離是不能直接測得的，它與溫度有關，需要通過相應公式的計算才能間接的獲得，所以有必要設計一個計算最終距離的程序如圖 15 所示，其中包括溫度與時間數據的讀取以及結合溫度與速度的關系再加上讀進的時間值來進行距離的計算。 數據轉換及距離計算通過上面對溫度采集與 LCD 顯示的介紹可知，這兩種顯示方式都是只接受 BCD 碼的，所以有必要設計一個數據轉換程序，以便直接的讀取顯示，圖 14 實現的就是數據的轉換。由于液晶顯示器是一種運行速度較為慢的零件，固在對其執(zhí)行每一條指令時必須附帶的先對其進行查忙操作，若檢測到的是低電平信號則表示 LCD 顯示器此時不忙，否則寫入的任何指令都將被其視為無效。初始化字節(jié)寫入子程序字節(jié)讀出子程序讀溫度子程序返回圖 12 溫度采集流程圖DS18B20 的工作方式是先對其初始化，接著執(zhí)行存儲器的操作指令，最后進行數據的傳輸。脈沖的產生程序較簡單，而且又要求運行準確，固可以直接采用匯編語言進行編程，以獲得超聲波傳播經過的時間，流程圖如圖 11 所示。NYYN單片機初始化開始發(fā)射超聲波定時器開始計時停止計時定時器初始化結束計算距離檢測是否有回波四路是否檢測完YNLCD 顯示距離小于 100cm蜂鳴報警圖 10 主程序流程圖 脈沖的產生及發(fā)送脈沖的產生是這個超聲波測距系統(tǒng)的首要步驟，當然在這之前先要運行主程序中的初始化部分程序，也就是對定時/計數器 T0 進行初始化，選 MM0 分別為 0 和 1 的工作方式 1 的定時模式，在初始化程序中寫入初始程序 TMOD=0x11。 主程序主程序流程圖如圖 10 所示所要的任務是要對系統(tǒng)進行各種操作初始化的。主程序要完成的是系統(tǒng)初始化的工作，中斷程序包括定時中斷服務子程序與外部中斷服務子程序，前者的任務是合理、有序的分配四路測距系統(tǒng)超聲波的收發(fā)，而后者是完成對超聲波傳播時間的讀取及計算，最后將所得結果輸出。在上述兩種語言作為編程的基礎上系統(tǒng)軟件采用模塊化設計，這種設計方式比較有利于后續(xù)的改動，也有利于讀者的理解。軟件實現上對這四路測距通道采用分時工作的方式，就是以從左到右的順序循環(huán)發(fā)射與接收超聲波進行測距。圖 9 時鐘電路圖3 系統(tǒng)軟件實現針對上述介紹的系統(tǒng)硬件基本框架，接下來輔助以軟件方面的實現。如圖 9 所示的時鐘電路是由兩個起穩(wěn)定振蕩頻率、快速起振作用的電容器與一個 12MHz 的晶體振蕩器組成的。要想使系統(tǒng)能可靠的復位，只要 RST 端保持高電平就可以讓單片機處于循環(huán)復位中。這時就需要復位來重新啟動?？紤]到設計結構較簡單，干擾又不是很大，固用上電自動復位 [4]，電路圖如圖 8 所示。圖 7 聲報警電路圖 復位電路復位操作顧名思義就是指恢復到起始的狀態(tài)，在這里是用來讓單片機片初始化的，使單片機能夠從出產前的狀態(tài)運行。聲音報警指的是當超聲波探測到的障礙物距離小于所設定的安全值時裝置就會發(fā)出聲音提醒駕駛員。讀取狀態(tài)字的時侯，D7 位中，當D7=1 時，是禁止讀寫操作；D7=0，是允許讀寫操作。RS 作為寄存器的選擇端，加高平電壓是當做數據寄存器，加低平電壓就是當做指令寄存器 [5]，該液晶顯示的操作時序如表 2 所示。接著就是對這三個管腳進行初始化、寫命令等。它有著比較多的特點如微功耗、使用壽命長、屏幕大且清晰、低壓等。 圖 5 超聲波接收電路圖 顯示電路設計顯示部分采用 LM016L 液晶顯示。在這里濾波電路的作用尤其重要，因為超聲波在傳播、反射與折射后能夠被探頭接收到的信號已經十分微弱而且還可能夾雜著一些噪聲。如圖 5 所示的接收電路主要由 CX20226 芯片執(zhí)行命令其中包括檢波、濾波放大和整形等功能。圖 4 超聲波發(fā)射電路圖 超聲波接收電路主要是用于檢測回波，并在接收到超聲波的同時向單片機發(fā)出中斷來停止計時。其中脈沖產生電路的目的是得到 40KHz 的脈沖電壓，它是由多個 74HC04 反相器和電阻構成的，由單片機 P2 口控制。（1）先根據實際電路的要求來選擇輸入輸出端口；（2）初始化端口應盡量避免端口作為輸出時的起初階段會出現不確定狀態(tài)，影響電路正常的工作；（3）用作輸入的 I/O 管腳，如需上拉電阻就再通過輸入上拉使能寄存器作為其內部配置的上拉電阻；（4）最后對輸入輸出端口進行輸出與輸入編程。AT89C52 單片機芯片的引腳介紹如圖 3 所示。它是一種帶 8K 字節(jié)閃存的高性能、低電壓微處理器。以上每種電路的設計都有多種方案，下面介紹的電路設計方案都是各個部分電路中比較常見的。超聲波電信號放大、整形部分可用集成電路CX20226，選 AT89C52 作為單片機核心芯片。25%pF 1100177。 80176。1KHz 40177。探頭的型號接收端用 SZWR4010P 傳感器和發(fā)射端用 SZWS4012M 傳感器，這兩支傳感器的特性參數如表 1 所示。探頭通道選擇激勵脈沖中斷信號回波信號超聲波發(fā)射與接收電路雙四選一開關超聲波放大與整形電路單片機控制電路聲光報警電路LCD 顯示電路圖 2 超聲波測距系統(tǒng)圖超聲波傳感器性能的好壞很大程度上決定了超聲波測距的準確性、靈敏性。根據物理上計算路程的公式 svt??利用到超聲波測距的實際中可轉換為 /2ct?其中，s 就是所求的車尾與障礙物間的距離，c 是超聲波在常溫下于空氣中的傳播速度。但得到的信號由于在反射到被接收過程中有較多的損耗，所以能夠到達接收器的信號只剩毫伏級的正弦波信號了，固需要經放大、整形電路后傳送到單片機。超聲波測距，其原理是向超聲波的發(fā)射器輸入脈沖串，通過超聲波發(fā)生器產生機械波，同時單片機開始計時。每種方法都各有自己的優(yōu)缺點，所以都是一些很有用的測距方法。相反，若兩電極沒有通電壓，而此時外來的超聲波又剛好被共振盤接收時，超聲波就驅動共振盤振動并帶動外接有導線的壓電晶片一起振動，從而就實現了把振動的機械能轉變?yōu)殡娔艿哪康?，再通過導線傳出以便于后期相應的數據處理。 圖 1 超聲波發(fā)生器圖超聲波傳感器的內部是由兩塊壓電晶片與一個共振盤組成，它們由兩根金屬線引出外殼作為兩電極，外部是由金屬網包裹。這里將使用的壓電傳感器是電聲型的一種。超聲波傳感器可以將電能轉變?yōu)樗璧娜我獬?，當然反過來也可以將超生能轉變?yōu)殡娔芤员阃ㄟ^設計電路來進行數據處理 [1]。超聲波與人耳平常聽到的聲波在本質上其實是一致的，它們都是由一種物質振動產生，以橫波或縱波的方式通過一定的介質傳播開來的，是一種能量的傳播形式，它們的不同點在于頻率的高低與波長的長短等，超聲波具有頻率高，波長短的特點。微小的振動不會被人耳感知，而超過一定大小的振動則會引起人耳的共鳴。 AT89C52 chip。s living standards, the process of reversing security bees more attention by people. The design using ultrasonic ranging principle to achieve safety reverseing. In the hardware in the AT89C52 as the core chip, aided by LCD display circuit, soundlight alarm circuit, clocking circuit,reset circuit and ultrasonic accept, Launch circuit, and the principle of the core part of each circuit detailed in this paper. To assembly language primarily in software programming, bine the simplicity of the C language in the calculation, to facilitate change of the modular form late, at the same time gives each module of the specific flow chart. and in the design of the last it gives the ultrasonic ranging system error analysis and the improved scheme.Keywords: reversing。 測距Design of Reverse System Based on SCMYangguang Zhang（ Electronic amp。 超聲波。在設計的最后還給出了超聲波測距系統(tǒng)的誤差分析及改進的方案。在硬件方面采用以 AT89C52 芯片為核心，輔助以LCD 顯示電路、聲音報警電路、時鐘電路、復位